본 기술은 고추에서 찾아낸 RING finger 단백질 유전자 CaGIR1이 건조 스트레스 내성을 억누르는 음성 조절인자라는 점에 착안해, 이 유전자의 발현이나 단백질 활성을 억제함으로써 식물의 가뭄 저항성을 높이는 조성물과 방법입니다. 발현 억제제로는 CaGIR1 cDNA를 담은 재조합 VIGS 벡터를 사용합니다.
지구온난화와 사막화로 물 부족이 심해지면서 가뭄은 작물의 정상 생장을 방해하고 수확량을 크게 떨어뜨리는 주요 원인이 되었습니다. 식물은 기공 폐쇄와 앱시스산(ABA) 축적으로 건조에 대응하지만 ABA 신호전달 경로는 완전히 밝혀지지 않았고, 건조 내성과 관련된 유전자 및 이를 활용한 형질전환 식물 연구도 아직 미비한 상태였습니다.
본 기술은 서열번호 1의 CaGIR1 단백질을 바이러스 유도 유전자 침묵(VIGS)으로 억제하면 식물이 수분 부족 조건에서 훨씬 잘 견디는 것을 확인한 것으로, 이 방법으로 건조 저항성이 높아진 형질전환 식물체는 고추나 애기장대로 구현됩니다. 가뭄 내성 고추 품종 육종, 물 사용량을 줄여야 하는 시설·노지 원예 작물 개량, 건조 지역 녹화용 식물 개발에 적용될 수 있어 특정 유전자 하나를 꺼 두는 방식으로 관개 의존도를 낮추고 가뭄 해에도 안정적인 수확량을 기대할 수 있습니다.
본 발명은 과학기술정보통신부의 고추에서 단백질 안정화 조절을 통한 내건·내염성 신호전달 연구 지원을 통해 개발되었습니다.
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